面向全網(wǎng)公開且無(wú)用戶授權(quán)機(jī)制的公有鏈目前得到了業(yè)界的普遍重視,其中具有良好擴(kuò)展性、低分叉概率的Algorand機(jī)制在公有鏈中被廣泛使用,但Algorand機(jī)制存在區(qū)塊共識(shí)效率低、不滿足高頻交易場(chǎng)景的問題。針對(duì)這些問題,首先提出一種多塊Algorand（MB-Algorand）機(jī)制來(lái)提高區(qū)塊共識(shí)效率;其次將Algorand機(jī)制與MB-Algorand機(jī)制配合使用得到混合Algorand（H-Algorand）機(jī)制,該機(jī)制兼顧了區(qū)塊共識(shí)效率與安全性兩方面的性能。仿真結(jié)果表明,在委員會(huì)遭受分布式拒絕服務(wù)（DDoS）攻擊的情況下,H-Algorand機(jī)制以一定的安全性能為代價(jià),換取了區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)共識(shí)效率的顯著提升。當(dāng)一個(gè)區(qū)塊共識(shí)失敗的概率在1%時(shí),所提機(jī)制使區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)共識(shí)效率在提升了37. 87%的同時(shí),安全性能僅損失4. 9%。 

【文章來(lái)源】：計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2020,40(07)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)

【部分圖文】：

Algorand機(jī)制“出塊-共識(shí)”時(shí)序圖

為了提高區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)出塊效率，本文提出MB-Algorand機(jī)制。本機(jī)制借鑒EOS共識(shí)機(jī)制，在執(zhí)行步驟三和步驟四時(shí)，使得領(lǐng)導(dǎo)者出塊和委員會(huì)共識(shí)并行處理，從而有效提高區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)整體出塊效率，其共識(shí)時(shí)序如圖2所示。在MB-Algorand機(jī)制第i屆委員會(huì)期間，當(dāng)領(lǐng)導(dǎo)者提議第一個(gè)區(qū)塊i1之后，委員會(huì)開始對(duì)區(qū)塊i1進(jìn)行共識(shí)。由于區(qū)塊i2為同一個(gè)領(lǐng)導(dǎo)者提出，該領(lǐng)導(dǎo)者必然確定自己出的每一個(gè)塊都是可信的。因此，領(lǐng)導(dǎo)者不需要等待委員會(huì)的共識(shí)時(shí)間，便開始提議第二個(gè)區(qū)塊i2，直到領(lǐng)導(dǎo)者提議至目標(biāo)出塊數(shù)第N個(gè)區(qū)塊iN為止。MB-Algorand機(jī)制實(shí)現(xiàn)了共識(shí)與出塊的并行處理，從而可以有效提高共識(shí)效率。

其運(yùn)行機(jī)制如圖3所示，第i屆委員會(huì)執(zhí)行一個(gè)塊數(shù)為N的出塊周期，設(shè)n為當(dāng)前區(qū)塊編號(hào)，[i,n]為第i屆委員會(huì)共識(shí)的編號(hào)為n的區(qū)塊。首先判斷網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)是否符合運(yùn)行MB-Algorand機(jī)制的安全標(biāo)準(zhǔn)：若不符合，則使用Algorand機(jī)制完成共識(shí)，即N個(gè)待共識(shí)區(qū)塊將由第i屆至第i+j,j∈[0,N)屆領(lǐng)導(dǎo)者與委員會(huì)逐個(gè)提議并共識(shí)；若符合，則啟動(dòng)MB-Algorand機(jī)制，即N個(gè)區(qū)塊都由i屆領(lǐng)導(dǎo)者與i屆委員會(huì)進(jìn)行共識(shí)。在運(yùn)行MB-Algorand機(jī)制時(shí)，如果第i屆領(lǐng)導(dǎo)者提議的某個(gè)區(qū)塊在第i屆委員會(huì)中共識(shí)失�。ㄊ〉脑蛟谙乱徽逻M(jìn)行討論），則失敗的這一輪共識(shí)一個(gè)空白區(qū)塊，提交上鏈。以空白塊為起點(diǎn)，N個(gè)區(qū)塊中剩余N-n個(gè)待共識(shí)區(qū)塊，轉(zhuǎn)為Algorand機(jī)制，即由i+j,j∈[1,N-n]屆領(lǐng)導(dǎo)者與i+j,j∈[1,N-n]屆委員會(huì)進(jìn)行共識(shí)。4 H-Algorand機(jī)制的性能分析

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]公有鏈技術(shù)及其應(yīng)用價(jià)值[J]. 韋安壘.  互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì). 2018(07)
[2]基于異構(gòu)區(qū)塊鏈的多能系統(tǒng)交易體系及關(guān)鍵技術(shù)[J]. 李彬,曹望璋,張潔,陳宋宋,楊斌,孫毅,祁兵.  電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2018(04)



本文編號(hào)：3097759